第４期总第２００期 ２ ０ １ ２年８月 冶 金丛 刊 Ｓｕｍ．２００ ＮＯ．４ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＣＯＬＬＥＣＴ１０ＮＳ Ａｕｇｕｓｔ ２ ０ １ ２ 组合式生产冷轧硅钢的机型选择 李 浩 陈战锋 刘伟云 张振福 罗年高 许晓静 （安阳钢铁股份有限公司，河南安阳４５５００４） 摘要对生产冷轧硅钢的六辊可逆轧机和二十辊可逆轧机的优缺点进行比较，从生产需求、产品定位、电工钢轧 制特点及目前发展状况等进行深入分析，指出生产冷轧硅钢可采用六辊可逆式轧机和十二辊可逆式轧机组合。选 择组合式轧机生产可发挥不同轧机各自的优势，综合效益明显。 关键词 冷轧硅钢；机型；二十辊可逆轧机；六辊可逆轧机 中图分类号：ＴＧ３３３．７ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—３８１８（２０１２）０４—００２４—０２ ＳＥＬＥＣＴＩｏＮ ｏＦ ＣｏＬＤ ＲｏＬＬＩＮＧ ＭＩＬＬ ＦｏＲ ＣｏＭＢＩＮＥＤ ＰＲｏＤＵＣＴＩｏＮ ｏＦ ＣｏＬＤ—ＲＯＬＬＥＤ ＳＩＬＩＣｏＮ ＳＴＥＥＬ Ｌｉ Ｈａｏ Ｃｈｅｎ Ｚｈａｎｆｅｎｇ Ｌｉｕ Ｗｅｉｙｕｎ Ｚｈａｎｇ Ｚｈｅｎｆｕ Ｌｕｏ Ｎｉａｎｇａｏ Ｘｕ Ｘｉａｏｊｉｎｇ （Ａｎｙａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ａｎｙａｎｇ ４５５００４，Ｈｅｎａｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｉｘ—ｒｏｌｌｅｒ ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｍｉｌｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｗｅｎｔｙ—ｒｏｌｌｅｒ ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｍｉｌｌ ｆｏｒ ｃｏｌｄ－ｒｏｌｌｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｔｅｅｌ，ａｎｄ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｐｒｏｄｕｃｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｃｏｌｄ－ｒｏｌｌｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｔｅｅｌ ｒｏｌｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ２ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｍｉｌｌｓ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｂｏｔｈ ａｄｖａｎｔａ— ｇｅｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ａ ｒｏｌｅ ｔｏ ｐｌａｙ ｆｏｒ ｂｅｓｔ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｃｏｌｄ—ｒｏｌｌｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｔｅｅｌ；ｍｉｌｌ ｔｙｐｅ；ｔｗｅｎｔｙ—ｒｏｌｌｅｒ ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｍｉｌｌ；ｓｉｘ—ｒｏｌｌｅｒ ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｍｉｌｌ Ｏ 引言 近年来，随着我国机械、电力、电子和家电等行 业的迅速发展，冷轧硅钢的需求量逐年增加，对冷轧 硅钢的性能和质量要求也越来越高。冷轧硅钢的性 能很大程度取决于硅含量，硅含量增加，硅钢的屈服 生产，如宝钢、武钢、鞍钢等。考虑到进口轧机投资 成本高，本文重点对国产化六辊可逆轧机及二十辊 可逆轧机冷轧硅钢的一些优缺点进行分析，并根据 产品定位选择相应的机型¨］。一般可逆轧机布置如 图１所示。 强度和抗拉强度明显提高，延伸率显著降低，易产生 脆断，要改善冷轧硅钢的性能，对轧机的能力要求也 越来越高。冷轧硅钢的生产可采用多种型式的轧 机，如四辊ＣＶＣ轧机、六辊ＵＣ和ＨＣ轧机、十二辊 滟 漤 坦 嘉 ：雹 姐 ：、翼 ． 繇 嘲 ： 轧机和二十辊轧机等。相对来说，前三种轧机速度 较高，产量较大，但轧机价格也较昂贵，而二十辊轧 图１可逆轧机布置图 机是生产冷轧硅钢的传统轧机。目前国内生产取向 硅钢和高牌号无取向硅钢仍以二十辊可逆轧机为 主。对中低牌号无取向硅钢则多采用六辊可逆轧机 １ 两类轧机的板型调控能力比较 轧机的板形调控能力是指通过液压弯辊、辊形、 作者简介：李浩（１９８１一），男，工程师，硕士，２００７年毕业于安徽工业大学 第４期 李 浩等：组合式生产冷轧硅钢的机型选择 ・２５ 液压胀辊、中间辊轴向移动和分区冷却等执行机构 的作用，使得带钢尽可能地平直的能力。带钢的板 形取决于辊系变形形状。建立精确的辊系变形模型 对于研究轧制过程中板形的变化规律、轧机的板形 调控特性以及轧制高精度板形质量的带钢产品具有 重要的意义。因此在轧机选型中必须高度重视轧机 的板形调控能力。 六辊可逆轧机的板型控制已经较为成熟，在高 速稳态轧制中可实现对高质量板形的控制，其调控 手段主要由工作辊正负弯辊、中间辊正弯辊、中间辊 窜辊、轧辊工艺润滑精细调节等组成。二十辊可逆 轧机具有较小的工作辊直径，可轧制出更薄、精度更 高的板带产品。但它的结构及工作辊变形规律也更 复杂，其调控手段主要通过ＡＳＵ凸度调节、一中间 辊窜辊、工作辊和二中间被动辊原始辊形进行板形 调节。 两类轧机对于轧制过程中出现的中浪、边浪、边 中复合浪及楔形均有一定地调节能力，但也暴露了 各自的不足。六辊可逆轧机在板带减薄、横向厚度 公差控制精度方面略逊于二十辊可逆轧机，而二十 辊可逆轧机对于高次板形缺陷的调节能力相对较 差。在带钢较厚时使用六辊可逆轧机进行轧制，带 钢较薄时使用二十辊可逆轧机轧制，则可弥补各自 板形控制的弱点。 ２ 两类轧机的轧制能力的比较 ２．１ 压下 六辊可逆轧机与二十辊可逆轧机相比，在轧制 压力相同的情况下，六辊可逆轧机的工作辊直径大， 轧制变形区面积大，轧辊与带钢地接触弧长度长，压 下量小，使得带钢板形控制比较容易，适合于较厚带 钢大变形量的轧制。相反，对于难变形、塑性差、易 断带的极薄带钢，六辊可逆轧机能力不足，压下遇到 困难，二十辊轧机在这些方面具有优势。 ２．２ 速度 在可逆轧机轧制过程中，带钢在轧机中来回往 复轧制，每完成一道次轧制，都需要经过启动一加 速一匀速一降速一停机过程。正是由于该类轧机的 频繁加速减速，使得轧机的速度受到限制，制约了轧 机的产能。对比两类轧机的轧制速度，在马达转速 相同的条件下，二十辊可逆轧机的工作辊直径比六 辊可逆轧机的工作辊直径小很多，显然二十辊可逆 轧机在轧制速度上就没有优势可言。 综合以上两个影响轧制能力的主要因素，考虑 到冷轧硅钢中的取向硅钢和高牌号无取向硅钢的屈 服强度高，在冷轧过程中硬化速度很快，属于难轧制 的金属，为使轧制能够顺利进行下去，其压下和轧制 速度势必受到了极大的限制。一般情况下，一台二 十辊可逆轧机轧制取向冷轧硅钢时，其年产量不足 １０万ｔ，而六辊可逆轧机一般年产量在１５～３０万ｔ 左右 。 ３ 机型选择与组合式生产 硅钢的表面质量、厚度公差及电磁性能，除与热 轧原料钢卷有关外，还与冷轧机有关。六辊可逆轧 机轧制取向硅钢，在民营企业里有些应用，但存在辊 耗大、压下量小、板形差、产量低、易断带等问题。随 着国内二十辊可逆轧机技术的不断进步，一些厂家 也开始采用国产二十辊可逆轧机生产取向硅钢。 现以某厂冷轧硅钢工程生产规模为２３万吨为 例，其中一般取向硅钢为３万吨，中低牌号无取向硅 钢为２Ｏ万吨。由于板带宽度超过６５０ｍｍ的二十辊 可逆轧机国内尚未成熟，考虑投资及结合目前国内 冷轧硅钢生产的现状，设置一台１５５０ｍｍ的单机架 六辊可逆轧机和两台６５０ｒａｍ单机架二十辊可逆轧 机，均采用国内成套供货。针对目前国内制造的六 辊可逆轧机轧制硅钢存在的问题，本机组在设计时 作了适当改进，如：增大卷取张力、提高轧机能力、改 善带钢板形等¨ 。 对于中低牌号无取向硅钢板带，采用六辊轧机 轧制，板型控制、产品规格及产量均可达到设计要 求，可选择六辊可逆轧机轧制。但对于生产一般取 向硅钢来说，因产品生产工艺及材料的特性，需要一 次冷轧、中间脱碳退火及二次冷轧，选择六辊可逆轧 机和二十辊可逆轧机的组合进行生产比较合适。第 一轧程需要大压下量，在六辊可逆轧机上经五道次 轧制，得到第二轧程所需要的中间厚度，然后经脱碳 退火、剖分，在二十辊可逆轧机上进行三道次的第二 轧程轧制，获得最终取向硅钢所需要的成品厚度。 这种轧制组合方式，既可发挥六辊可逆轧机产量大 的优点，亦可发挥二十辊可逆轧机轧薄能力强的优 点。从产能计算结果（表１、表２）来看。完全满足 工程设计要求Ｈ 。 ４ 结论 冷轧机作为冷轧硅钢厂生产的核心设备，合适 （下转第３４页） ・３４・ 冶金丛刊 ４４．５ 总第２００期 ４４．ｏ 旺４３．５ 翥 ； ４２．Ｏ ｏ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 月份 煤￣ｌｉｆ／ｋｇ・ｔ 图１ 压差与煤比的关系 图２莱钢２ 高炉２０１１年１～８月份的煤气利用率 温度在６００￣Ｃ以上。透气性较好，炉况相对稳定，但是 中心具有过分发展的迹象，可能会导致燃料比偏高。 ３．３煤气利用率变差 ４ 结语 （１）高炉提高煤比是降成本的主要措施和手 段，也是节约炼焦煤，实现钢铁行业可持续发展必由 之路。煤比指标的高低代表着高炉的综合技术水平 以及一系列配套管理制度的精细化水平，莱钢２ 高 炉在燃料比不变的情况下煤比逐渐提高到每吨铁 １７０ｋｇ，取得了一定的经济效益。 （２）针对煤比提高后，炉顶中心温度高、煤气利 用率低的状况，逐步采用大矿批，减少中心焦炭圈数 的措施，使中心温度逐渐稳定在５００￣Ｃ左右，使煤气 利用率有所提高，基本在４６％左右，每吨铁燃料比 下降至５２０ｋｇ。 提高煤比后一方面压差增大，煤气流速增加，煤 气与炉料的接触时间变短；另一方面高炉采用疏导 中心气流的布料制度，中心煤气流旺盛，煤气多从 中心流走，边缘煤气流较少，导致煤气利用率变差。 见图２，从图２与表１可以看出，煤气利用率随着煤 比的提高呈明显降低趋势，煤气利用率降低导致燃料 比上升，增加成本。所以下一步最主要的是在炉况稳 定的情况下，减少焦炭中心圈数，增加中心矿圈数，产 生中心边缘两股气流，改善煤气利用，降低燃料比。 参 考 文 献 ［１］ 王维兴．提高喷煤比的技术措施［Ｊ］．中国钢铁业，２００８，（４）． ［２］ 王筱留．钢铁冶金学（炼铁）［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００２：７５ ＂ 强来料厚度／ｒａｍ 成品厚度／ｒａｍ 板宽／ｒａｍ 卷重／ｔ 轧制道次 产量比例／％ 年总产量／ｔ 的机型及配置直接影响到最终产品的质量。冷轧硅 选择而言，采用六辊可逆轧机和二十辊可逆轧机组 钢因其变形抗力、脆性比一般的普碳钢要高得多，对 既要生产０．５ｍｍ厚的冷轧无取向硅钢，也要生产薄 规格（０．２７ｍｍ厚）的冷轧一般取向硅钢的冷轧机型 合式生产，既可满足产量需求，又可满足各自产品对 质量的要求。 参 考 文 献 ［１］宋建新，李山青，叶学卫，杨华国．硅钢可逆冷轧机的现状和发展［Ｊ］．上海金属，２００６，２８（３）：４４—４７． ［２］ 杨华国．高牌号硅钢冷轧机选型的研究［Ｊ］．上海金属，２００７（５）：１０５—１１０． ［３］张连军，张清东，于孟．２０辊森吉米尔轧机板形调控性能研究［Ｊ］．冶金设备，２００８，１６７（１）：４０—４３． ［４］许健勇．关于带钢冷轧机选型的探讨［Ｊ］．上海金属，２００７，（５）：３１—３６． ［５］ 王崇涛．森吉米尔轧机板型控制的研究．武汉科技大学硕士论文，２００３． ［６］潘纯久，等．二十辊轧机及高精度冷轧钢带生产［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００３．